【应用】高性能MOS管隔离驱动Si8238用于机车空调升压电源,无需增加电平转换芯片
在动车或地铁中,机车空调需要有稳定的电力供电,保持车厢内的空气质量。当机车出现故障时,需要通过后备电池给空调供电。而机车中常规的后备电池电压为直流110V,空调供电通常为直流540V,因此需要升压电源实现电池电压到空调供电电压的变换。
机车空调升压电源拓扑框图如图1所示:
图1、机车空调升压电源拓扑框图
其中,电池电压经过电容滤波后,送入H桥逆变电路逆变为高频方波,然后经过高频变压器,次级侧整流后供给空调变频器使用。其中,为提高开关频率、减小整机体积,在H桥逆变电路通常采用COOLMOS作为开关器件,其开关频率可达到100kHz。这就要求MOS管的驱动电路在传输速率、驱动电流和隔离耐压都需要满足应用条件。
SILICON LABS推出的MOS管隔离驱动Si823x系列,其特点如下:
1、单颗芯片集成半桥驱动电路,输出电流能力高达4A,驱动侧最高支持24V电压。
2、支持开关频率最高达4MHz,可驱动COOLMOS和SiC MOS。
3、相比驱动变压器,其集成度高、体积小,抗干扰能力强,可以提高机车空调升压电源整机可靠性,降低EMI。
4、其中Si8238隔离驱动芯片输入侧支持2.5V-5.5V电源供电,可实现3.3V电平直接驱动,在MCU和Si8238之间无需增加电平转换芯片,减小PCB面积、节省成本。
图2所示为Si823x系列隔离驱动典型应用图:
图2、Si823x系列隔离驱动典型应用图
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